8.7: ¿SN1 o SN2? Predecir el Mecanismo

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En primer lugar, es importante entender que los modelos\(S_N1\) y\(S_N2\) mecanismo son justamente eso: modelos. Si bien muchas reacciones de sustitución nucleofílica pueden describirse como que proceden a través de\(S_N2\) vías 'puras'\(S_N1\) o vías, otras reacciones -en particular algunas reacciones bioquímicas importantes que veremos más adelante- se encuentran en algún lugar del continuo entre el\(S_N1\) y el\(S_N2\) modelo (más sobre esto más tarde). Dicho esto, aquí hay algunas pautas para ayudarte a predecir si es probable que una reacción tenga más de un\(S_N2\) carácter\(S_N1\) o.

Primero, fíjese en el electrófilo: como se indicó anteriormente, una\(S_N1\) reacción requiere que se pueda formar un intermedio de carbocatión relativamente estable. Una\(S_N2\) reacción requiere un centro electrófilo relativamente libre de obstáculos. Por lo tanto, los electrófilos de metilo y carbono primario reaccionarán por la\(S_N2\) vía, y los electrófilos de carbono terciario reaccionarán por la\(S_N1\) vía.

Los electrófilos secundarios de carbono o electrófilos primarios de carbono adyacentes a un grupo potencial estabilizador de carbocationes (doble enlace o heteroátomo) pueden reaccionar por una o ambas vías. El razonamiento aquí es que estos electrófilos son libres de obstáculos (favorecedores\(S_N2\)), pero también pueden formar intermedios de carbocationes estabilizados (favoreciendo\(S_N1\))

A continuación, mira al nucleófilo. Nucleófilos más potentes, particularmente nucleófilos aniónicos como hidróxidos, alcóxidos o tiolatos, favorecen una\(S_N2\) vía: imaginan al poderoso nucleófilo 'empujando' al grupo que sale del electrófilo. Los nucleófilos más débiles y sin carga, como el agua, los alcoholes y las aminas, favorecen la\(S_N1\) vía: no son lo suficientemente nucleófilos como para desplazar al grupo de salida, sino que atacarán fácilmente un intermedio de carbocatión.

Por último, mire el solvente en la reacción. Como regla general, el agua y otros solventes próticos (por ejemplo metanol o etanol) favorecen\(S_N1\) las vías, debido a la capacidad de los disolventes para estabilizar los intermedios de carbocationes, combinado con su tendencia a debilitar al nucleófilo encerrándolo en una 'jaulas de solventes'. En las reacciones de laboratorio, la presencia de un sovent aprótico polar como acetona o dimetilformamida apunta a la probabilidad de una\(S_N2\) reacción.

factores que favorecen las dos vías

Factores que favorecen la\(S_N1\) pathway:

electrófilo obstaculizado
potencial para un intermedio de carbocatión terciario, secundario o estabilizado por resonancia
nucleófilo sin carga
solvente prótico tal como agua

Factores que favorecen la\(S_N2\) vía:

Electrofilo sin obstáculos (metílico o primario)
potente, nucleófilo aniónico
disolvente aprótico polar

Video tutorial: reacciones de sustitución nucleofílica